柴油电站发电机房的通风系统余热量应该怎么计算
柴油电站机房的余热量等于机房内柴油发电机组(含排烟管)及其他设备(如照明、空压机等)的发热量减去电站围护结构的散热量,即
Q余=Q发-Q散
Q发=Q1+Q2+Q3+Q4
Q散也可按传热学中的方法计算。
但由于Q4、Q散与Q1、Q2、Q3相比值较小,再者,Q4与Q散正好是一个发热一个散热。所以设计规范中规定电站机房的热负荷只包括柴油机散发热量Q1、发电机散发热量Q2和排烟管道所散发热量Q3,而其他设备、人员和照明的发热量Q4及通过围护结构的散热量Q散可以不予计算,即
Q=Q1+Q2+Q3
例:某地下电站机房内配置两台6135D型柴油机带75kW发电机的机组。机房的建筑平断面尺寸如图1所示。已知岩石的导温系数α=0.00245㎡/h,导热系数入=1.1kcal/(m·h·℃)。岩石温度为18℃。机房内操作人员2人,照明标准15W/㎡,求电站机房的余热量。
烟管的直径和保温情况查表1~表5。
表1 玻璃纤维制品保温计算
表2 硅石制品保温计算
表3 硅藻土制件保温计算
表4 矿渣制品保温计算
表5 石棉灰保温计算
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(1)计算发热量Q发。
①柴油发电机组的发热量:根据柴油发电机的型号,一台柴油发电机组的散热量为Q1+Q2=15578 kcal/h。
考虑功率修正系数β,根据TN=35℃,ΦN=75%,查表3-4得β=0.925。
因此两台柴油发电机组的散发热量为
Q1+Q2=2x0.925×15578
=28819(kcal/h)
②排烟管散发热量Q3。根据排烟管直径d=150mm及保温情况,查表3-9知,每米排烟管的散热量为q=388 kcal/(h·m)。现架空的排烟管有18m,所以排烟管的散热量为
Q3 =18×388
=6984(kcal/h)
③人员、照明设备发热量。根据地下工程暖通空调设计手册中有关规定,其人员、照明设备发热量为
Q人=125×2
=250(kcal/h)
最后得到
Q4=250+1160
=1410(kcal/h)
(2)计算围护结构的散热量。
根据有关公式和参数可按下列方法计算:
Q散=K(TN-T0)F
式中:K为传热系数;F为散热面积。
K值可按下式计算:
式中:α为机房内空气与围护结构表面的对流换热系数,当气流速度小于2.5m/s时,α=25kcal/(h· ㎡· ℃);a为岩石导温系数,已知a=0.00245㎡/h;λ为岩石导热系数,已知λ=1.1kcal/(m· h· ℃);β为传热的形状修正系数;F0为傅里叶准则;Z为加热期时间,对于有余热的工程,取Z=8760h;R为传热当量半径,这里R=3.17m。
可见计算结果差不多,完全可以不计Q4和Q散,并且使计算过程大大简化。
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